基于稳定同位素的新疆灌区田间灌溉入渗补给研究

发布时间：2024-07-06 03:46

　　新疆维吾尔自治区位于我国西北干旱地区,降雨量稀少且蒸发强烈,为了满足农作物生长需求,干旱地区的农业灌区经常使用地下水进行灌溉,而不合理开发利用地下水资源往往会导致众多环境问题,为了提高地下水资源的利用效率,迫切需要探究新疆灌区土壤水在包气带中的入渗运移特征。包气带作为地表水和地下水的关键联结带,对于包气带水分运动的研究一直是地下水科学界的热点问题,氢氧稳定同位素能够随水分运动,并且可以表征水分入渗、蒸发等过程,所以近年来稳定同位素技术已经成为研究包气带水分运移转化的重要手段。本文以新疆地区的霍城县灌区(伊犁河谷)和沙湾县灌区(玛纳斯河流域)作为试验区,为了研究不同岩性条件以及农作物类型对包气带水分迁移规律的影响,按照不同立地条件选取裸土区、荒漠区、农田区(按种植不同农作物,农田区可以分为玉米田、棉花田)作为试验点,野外试验与室内实验相结合,采用稳定同位素技术和数值模型方法,对不同田间土壤水的入渗运移和蒸发规律进行了分析,并在此基础上利用稳定同位素质量守恒法、水量守恒法、定位通量法和数值模型法计算了各个试验点灌溉入渗补给系数,主要取得了以下成果:(1)试验监测得灌溉前后黏土剖面含水率最大...

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 田间灌溉入渗试验研究现状
        1.2.2 稳定同位素方法指示包气带水分运移规律研究现状
        1.2.3 存在问题
    1.3 研究内容与技术路线
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 研究方法和技术路线
        1.3.3 论文创新点
第二章 研究区概况
    2.1 地理位置
    2.2 地形地貌
    2.3 气候特征
    2.4 地层岩性
    2.5 水文地质条件
第三章 试验设计及理论方法
    3.1 试验方案设计
        3.1.1 试验目的
        3.1.2 试验场介绍及方案设计
        3.1.3 试验监测项目
    3.2 基础理论方法介绍
        3.2.1 氢氧稳定同位素分馏效应
        3.2.2 同位素质量守恒法及水量平衡法
        3.2.3 定位通量法的基本原理
        3.2.4 数值模型法
第四章 灌溉条件下水分运移规律与氢氧稳定同位素指示特征
    4.1 灌溉条件下包气带土壤水动态变化特征
    4.2 灌溉条件下氢氧稳定同位素指示包气带土壤水入渗特征
    4.3 蒸发条件下包气带中氢氧稳定同位素分馏特征
        4.3.1 蒸发条件下稳定同位素变化规律
        4.3.2 不同田间土壤剖面D/¹⁸O变化规律
        4.3.3 土壤剖面稳定同位素分馏特征分析
    4.4 包气带氢氧稳定同位素影响因素识别
        4.4.1 灌溉水源对包气带中δD和δ¹⁸O的影响特征分析
        4.4.2 岩性结构对包气带中δD和δ¹⁸O的影响特征分析
        4.4.3 不同田间土壤水稳定同位素变化特征分析
第五章 同位素与其他方法估算入渗补给量
    5.1 同位素质量守恒法估算灌溉入渗补给量
    5.2 其他方法估算灌溉入渗补给量
        5.2.1 水量守恒法估算灌溉入渗补给量
        5.2.2 定位通量法估算灌溉入渗补给量
        5.2.3 数值模型方法估算灌溉入渗补给量
    5.3 同位素方法与其他方法计算结果对比
结论和建议
    结论
    展望
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果
致谢



本文编号：4002014